扬声器的并联和串联

介绍

扬声器的接线方式有很多种，但最常用的是并联和串联。一般是功放数量不够用了，我们就会采取扬声器并联和串联，或者是扬声器的数量比较多，阻抗比较大的情况下，使用串联和并联可以节约成本。

电学公式

欧姆定律

P=UIP = UI

欧姆定律延伸

U=R×IU = R × I

电阻串联计算

P总=P1+P2+P3+...+PnP_{总} =P_1 + P_2 + P_3 +...+ P_n

电阻并联计算

1P总=1R1+1R2+1R3+...+1Rn\frac{1}P_{总} = \frac{1}R_1+\frac{1}R_2+\frac{1}R_3+...+\frac{1}R_n

什么是阻抗

简单来说，阻抗是指扬声器施加在放大器上的负载。更具体地说，是扬声器抵抗电流的程度。阻抗越低（以欧姆Ω为单位测量），扬声器从放大器汲取的功率就越大。

如果放大器的额定电阻最小为 4 欧姆，那么您需要确保扬声器产生的总负载不低于此值。如果发生这种情况，扬声器消耗的功率将超过放大器所能提供的功率，这将导致声音质量不佳甚至失真，并可能永久损坏放大器。

并联接线

并联接线是最常见、最简单的接线方式。它所涉及的只是将正极引线 (+) 组合在一起，将负极引线组合在一起 (-)。这可以通过简单地将所有扬声器单独插入放大器上相同的相应端子或将扬声器连接在一起来实现。

并行的好处是您不需要将任何电缆环回放大器。连接最后一个扬声器后，您可以在该点终止接线。

01-并联

并联布线可降低阻抗。这是通过将扬声器数量除以其阻抗来计算的。例如：

  • 2x 扬声器 @ 8Ω = 4 Ω
  • 2x 扬声器 @ 16Ω = 8 Ω
  • 4x 扬声器 @ 16Ω = 4 Ω

串联接线

串联接线时，将第一个扬声器的负极 (-) 端子连接到链中下一个扬声器的正极 (+) 端子。如有必要，可以向更多发言者重复此操作。

在最后一个扬声器上，剩余的负极 (-) 电缆将连接回放大器。

最终结果将是，将第一个扬声器的正极 (+) 电缆和链中最后一个扬声器的负极 (-) 电缆插入放大器。

02-串联

串联布线会增加阻抗。这是通过将扬声器数量乘以它们的阻抗来计算的。例如：

  • 2x 扬声器 @ 8Ω = 16 Ω
  • 2x 扬声器 @ 4Ω = 8 Ω
  • 4x 扬声器 @ 4Ω = 16 Ω

串联/并联接线

如果适用，可以使用串联/并联接线的组合来实现所需的阻抗。这种方法不是很常见，但可以在有很多扬声器的情况下使用，或者在具有少量通道的放大器上使用。

串联/并联接线包括将多组扬声器串联连接，然后将每组并联连接到放大器。

03-先串联再并联

串联/并联接线会减少、增加或保持相同的阻抗，具体取决于接线方式。总负载的计算方法是计算出每组串联连接的阻抗，除以并联连接组的数量。例如：

  • 总共 8 个扬声器，每个扬声器****8 Ω
  • 4x 对串联（四组，每组两个）= 4x 16 Ω****组
  • 4x 16Ω 组并联 =总负载****4Ω 。

计算功放的功率

需求

功放参数：额定功率：2×200W/8Ω，2×300W/4Ω，桥接：1×600W/8Ω

如果要接6Ω的音箱，最大可以持续输出的功放有多大？

计算

欧姆定律计算推导

根据欧姆定律P = UI，

P=U2RP = \frac{U^2}R

功放输出功率由输出电压平方与负载阻抗决定，假设功放字8Ω/200W时输出电压为：

U=P×R=200×8≈40VU = \sqrt{P × R} = \sqrt{200 ×8}≈40V

当负载变为6Ω时，若功放保持相同输出电压，理论功率为：

P6Ω=4025≈266.7WP_{6Ω} = \frac{40^2}5≈266.7W

但实际输出受功放电源容量和电流限制影响，可能低于此值。

阻抗-功率曲线拟合（1.3倍）

对比功放标称数据：

8Ω → 200W

4Ω → 300W

若假设功放功率与阻抗呈非线性反比（受电源效率限制），则6Ω时的输出功率应介于200W与300W之间。根据的案例，部分功放在中阻抗（如6Ω）下功率约为高阻抗（8Ω）的1.3倍：

P6Ω≈200W×1.3=260WP_{6Ω}≈200W×1.3=260W

使用阻抗-功率曲线1.3倍验证与理论值266W比较接近了。

电源电流限制验证

功放在4Ω/300W时的电流需求：

I=PR=3004≈8.66AI = \sqrt{\frac{P}R} = \sqrt{\frac{300}4} ≈8.66A

在6Ω/260W时的电流需求：

I=PR=2606≈6.6AI = \sqrt{\frac{P}R} = \sqrt{\frac{260}6} ≈6.6A

结论：由于6.6A < 8.66A，功放电流余量充足，理论上可稳定输出。

参考文章：

https://www.ruodian360.com/tech/audio-video/48147.html

https://www.zhihu.com/question/634041681

本文章来源于我的博客：https://blog.hikki.site